JP2005118886A - 薄物熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 C,Si,Mn,P,S,Al,Nを特定した鋼スラブを1200℃以下の温度に加熱して粗圧延し、得られたシートバーを巻き取って保熱し、次いで、このシートバーを巻き戻し、先行するシートバーと接合し、さらに、シートバーの板幅エッジ部を板幅中央部より50℃以上高くなるように板幅エッジ部を加熱し、少なくとも後段の1段にはペアクロス圧延を採用する仕上げ連続圧延を行い、圧延終了後2秒以上空冷したのち、上方、下方のうちの少なくとも一方の冷却水が鋼板のエッヂ部を直撃しないようにマスキングしながら水冷し、巻き取る。
【選択図】 なし
Description
1)鋼板の幅方向の端部の板厚が、中央部の板厚より極端に薄くなる、断面形状の不均一、いわゆるエッジドロップ。
2)鋼板の幅方向の端部の硬さが、中央部の硬さより高くなる、材質の不均一。
3)鋼板の幅方向における組織(結晶粒径を含む。)の不均一。
これらの項目は、板厚3〜4mm程度までは、さほど大きな問題を生じなかった。しかし、最近の板厚の薄肉化の趨勢に伴い、2mm以下、より具体的には、1.2mm以下といった薄物の熱延鋼板を製造しようとすると、上記の要因が顕在化してくる。このために、従来の技術で、薄物鋼板を製造する際には、製品化の前に、幅方向の端部を大きくトリミングしなければならず、素材、製品の歩留り低下あるいはコスト上昇を招くという問題があった。
(1) 鋼成分について;
C:0.02〜0.20wt%
Cは、その量が0.20wt%を超えると、焼き入れ性が増加する結果、ホットランテーブルでの冷却制御による材質安定化を困難にするとともに、靱性の劣化を招き、深絞り成形を困難にする。一方、0.02wt%に満たない場合には、詳細な機構は必ずしも明らかではないが、全加工熱処理プロセスを通じての固溶C量の制御が困難になる。従って、C量は0.02〜0.20wt%の範囲とする必要がある。なお、さらなる材質の安定化と加工性の向上のためには、0.03〜0.15wt%の範囲とすることが望ましい。
Siは、鋼中の酸化物量を低減するために有用な元素であるが、1.00wt%を超えて添加すると、強度が著しく増加し、延性が低下してプレス成形が困難となる。したがって、Siの含有量は1.00wt%以下、好ましくは0.50wt%とする。
Mnは、Sによる熱間脆性に起因する表面割れを抑制するほか、組織の均一・微細化作用をもたらす有用な元素である。これらの効果は、少なくとも0.05wt%の添加により得られるが、1.50wt%を超えて添加すると、必ずしもその機構は明らかではないが、材質の均一性が低下する傾向になる。したがって、Mnの添加量は、0.05〜1.50wt%とする。なお、加工性を特に重視する場合には、0.60wt%以下とするのが望ましい。
Pは、加工性および耐食性を低下させる元素である。Pの量が0.04wt%を超えると、その影響が顕著に現れるので、0.04wt%以下、好ましくは0.02wt%以下とする。ただし、P量の過度の低減は、製造コストの上昇につながるので望ましくはない。
Sは、加工性に悪影響を及ぼす元素である。S量を0.015wt%以下とすることにより、プレス加工性(特に伸びフランジ特性)を顕著に改善できる。なお、とくに高い局部延性が要求される場合には、0.007wt%以下に低減することが望ましい。
Alは、脱酸剤として作用し、清浄度を向上させるために必須の元素であり、概ね0.005wt%以上の添加が必要である。一方、0.150wt%を超えて添加すると、清浄度改善効果が飽和するほか、製造コストの上昇、表面欠陥の発生傾向の増大などの問題を生ずる。したがって、Alの添加量は0.005〜0.150wt%、好ましくは0.020〜0.080wt%とする。
Nは、内部材質の低下をもたらすので0.020wt%以下に制限する必要がある。なお、耐時効性を重視する場合には、0.0050wt%以下、さらに良好なr値レベルと安定した焼き付け硬化性を必要とする場合には、0.0030wt%以下に低減することが望ましい。
Nbは、鋼組織の微細化効果を有し、成形後における外観の美麗さが求められる場合に添加することが望ましい。このような効果は、0.0030wt%以上の添加により得られる。0.0400wt%を超えて添加すると、その機構は必ずしも明らかではないが、鋼板端部の硬度を増加させるので好ましくはない。このため、Nbを添加する場合には、0.0030〜0.0400wt%とする。なお、材質安定の観点からは、0.020wt%以下の範囲とするのが好ましい。
Tiは、Nbと同様に、鋼組織の微細化に有効な元素である。また、析出強化による鋼の高強度化にも、有用である。これらの効果は0.0030wt%以上の添加で発揮されるが、0.1000wt%を超えて添加しても、効果が飽和するのみでなく、表面欠陥が発生する危険性を増す。従って、Tiの添加量は0.0030〜0.1000wt%とする。
Bは、組織の微細化に有効な元素であり、0.0005wt%以上の添加でその効果が得られる。しかし、0.0020wt%を超えて添加すると、鋼板端部の硬さを顕著に高めるので好ましくない。
Cuは、鋼の材質の均一性を向上させるのに有用な元素であるが、0.50wt%を超えて添加しても効果は飽和し、コストアップになるので、0.50wt%以下の範囲で添加する。
Niは、Cuと同様に、鋼の材質の均一性を向上させるのに有用な元素であるが、0.50wt%を超えて添加しても効果は飽和し、コストアップになるので、0.50wt%以下の範囲で添加する。
Crは、Cuと同様に、鋼の材質の均一性を向上させるのに有用な元素であるが、0.50wt%を超えて添加しても効果は飽和し、コストアップになるので、0.50wt%以下の範囲で添加する。
従来の熱延鋼板は、高度な成形用としては、概ね4.0〜2.3mm程度の板厚のものが用いられてきた。この板厚が変化した場合に、成形特性も変化するが、その変化は単調ではなく、特に板厚1.2mm以下の薄物になった場合に、一層高水準の品質、具体的には板幅方向における厚み、硬さなどの均質性が必要なことが明らかとなった。
Hc−He≧0
を満たす、すなわちHeがHcを下回らない必要がある。この条件が満たされないと、エッジ部を含んだ素材のプレス成形を行った場合に、例えばフランジ部の流れ込み不均一などを生じ、成形不良と判定される。おおむねHR30T 硬さでHeがHcを1ポイント以上上回ることが品質の安定性の観点では有利であり望ましいが、10ポイント以上上回ることはプレス成形性の安定の面から好ましくはない。
圧延素材となるスラブは成分の偏りを最小限にするために連続鋳造法で製造されることが望ましい。次いで粗圧延と仕上げ圧延とからなる熱間圧延を行う。熱間圧延にあたり、鋳造後のスラブは、通常のように、一旦冷却後に再加熱されても、また、温片のままで加熱炉へ挿入されても良い。このときのスラブの加熱温度は1200℃以下とする必要がある。1200℃以下の低温加熱により、板幅方向の材質変動を小さくすることができる。これは、おそらく、初期組織が均一微細化することによるものと思われる。
Claims (3)
- C:0.02〜0.20wt%、Si:1.00wt%以下、Mn:0.05〜1.50wt%、P:0.04wt%以下、S:0.015wt%以下、Al:0.005〜0.150wt%、N:0.020wt%以下を含有する鋼スラブを、1200℃以下の温度に加熱して粗圧延し、得られたシートバーを巻き取って保熱し、次いで、このシートバーを巻き戻し、先行するシートバーと接合し、さらに、シートバーの板幅エッジ部を板幅中央部より50℃以上高くなるように板幅エッジ部を加熱し、少なくとも後段の1段にはペアクロス圧延を採用する仕上げ連続圧延を行い、圧延終了後2秒以上空冷したのち、上方、下方のうちの少なくとも一方の冷却水が鋼板のエッヂ部を直撃しないようにマスキングしながら水冷し、巻取ることを特徴とする薄物熱延鋼板の製造方法。
- C:0.02〜0.20wt%、Si:1.00wt%以下、Mn:0.05〜1.50wt%、P:0.04wt%以下、S:0.015wt%以下、Al:0.005〜0.150wt%、N:0.020wt%以下を含有する鋼スラブを、1200℃以下の温度に加熱して粗圧延し、得られたシートバーを巻き取って保熱し、次いで、このシートバーを巻き戻し、先行するシートバーと接合し、さらに、シートバーの板幅エッジ部を板幅中央部より50℃以上高くなるように板幅エッジ部を加熱し、少なくとも後段の1段にはペアクロス圧延を採用し、かつ後段の少なくとも1段では潤滑しながら、仕上げ連続圧延を行い、圧延終了後2秒以上空冷したのち、上方、下方のうちの少なくとも一方の冷却水が鋼板のエッヂ部を直撃しないようにマスキングしながら水冷し、巻取ることを特徴とする薄物熱延鋼板の製造方法。
- 鋼スラブが、上記成分組成に加えてさらに、Nb:0.0030〜0.0400wt%、Ti:0.0030〜0.1000wt%、B:0.0005〜0.0020wt%から選ばれる1種または2種以上および/またはCu:0.50wt%以下、Ni:0.50wt%以下、Cr:0.50wt%以下から選ばれる1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の薄物熱延鋼板の製造方法。
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